Curso de Eletrônica – O que é um LDR (Light Dependent Resistor)

LDR (Light Dependent Resistor)

Um LDR (Resistor Dependente da Luz) é um tipo especial de resistor que apresenta uma mudança em sua característica de resistência elétrica quando submetido à ação da luz.

Também chamados de fotorresistores, apresentam um valor de resistência elevada em um ambiente escuro, e quando expostos à luz, têm a condutividade aumentada. Ou seja, oferecem baixa resistência elétrica quando iluminados.

Abaixo vemos os símbolos mais usuais para um LDR (o da esquerda é mais usual):

LDR - Light Dependent Resistor

E a foto abaixo mostra um LDR típico:

LDR - Light Dependent Resistor típico

Funcionamento de um LDR

Os LDRs são fabricados com materiais de alta resistência, como por exemplo o Sulfeto de Cádmio (CdS) ou o Sulfeto de Chumbo (PbS). Esses materiais possuem poucos elétrons livres quando colocados em ambiente escuro, e liberam elétrons quando há incidência de luz sobre eles, aumentando sua condutividade. Chamamos a esse efeito de Fotocondutividade.

Quando cessa a incidência de luz sobre o componente, os elétrons retornam à camada de valência e a resistência do material volta a aumentar.

No geral, os LDRs possuem resistências entre 1 MΩ e 10 MΩ no quando em ambiente escuro, e resistências que podem chegar a menos de 100 Ω quando iluminados.

Alguns LDRs são projetados para responder em luz infravermelha (como os de Sulfto de Chumbo – PbS) ou ainda em luz ultravioleta.

Tipos de fotocondutores

Há dois tipos de fotocondutores:

  • Intrínseco: utiliza um material fotocondutivo que envolve a excitação de portadores de carga da banda de valência para a banda de condução;
  • Extrínseco: utiliza um material que envolve a excitação de portadores de carga entre uma impureza e a banda de valência e de condução. São mais empregados para operação no espectro do infravermelho.

 

Curva característica de resistência de um LDR

O gráfico a seguir mostra a curva característica de resistência de um LDR em relação à quantidade de luz incidente sobre ele, medida em Lux:

Gráfico de iluminância versus resistência em LDR

Note que a resistência decai conforme a quantidade de luz incidente sobre o LDR aumenta. A quantidade de luz é medida em Lux, que mede o fluxo luminoso por unidade de área (iluminância); equivale a um lúmen por metro quadrado. A tabela a seguir mostra alguns valores típicos de iluminância em Lux para diversas fontes luminosas comuns:

Fonte de Luz Iluminância em Lux
Lua cheia 0,27 a 1,0
Lâmpada incandescente de 60 W a 1 m 50
Lâmpada fluorescente 500
Luz do Sol direta 32000 – 100.000
Pôr-do-sol 400

Espectro de luz

O efeito de diminuição da resistência também depende do comprimento de onda da radiação que atinge o LDR. Na figura a seguir podemos ver um gráfico de resposta espectral de um LDR típico.

LDR - Resposta espectral de Luz

Você pode notar no gráfico que a resposta relativa do LDR considerado é muito maior entre cerca de 530 nm e 580 nm – ou seja, ele responde muito melhor à variação de luminosidade nessa faixa de comprimento de onda.

Tempo de Recuperação

A resistência do LDR não varia instantaneamente quando suas condições luminosas variam. Existe uma latência (tempo) que decorre até que a resistência atinja um valor estável.

Expressamos esse tempo de recuperação em KΩ/s, sendo um valor típico cerca de 200KΩ/s na passagem de um ambiente claro para um escuro, e muito mais rápido no sentido inverso – em torno de apenas 10 ms na transição do escuro para o iluminado. Esse é um fator importante que deve ser levado em consideração ao criar projetos que utilizem LDRs para, por exemplo, acionar dispositivos de acordo com o nível de iluminação ambiente.

Aplicações de LDRs

Falando em projetos que utilizam LDRs, listamos abaixo as principais aplicações desses componentes eletrônicos:

  • Acionamento de relés
  • Sistemas de iluminação noturna
  • Controle remoto de dispositivos
  • Luz intermitente
  • Controle de flashes
  • Compressores de áudio

Exemplo de uso de LDR

O circuito abaixo é um exemplo clássico de aplicação de um LDR: um LED acionado pela ausência de luz:

LDR - Circuito acionador de LED

Ao bloquear a incidência de luz sobre o LDR1, o transístor Q1 é polarizado e permite a passagem de corrente entre coletor e emissor, ativando o LED1.

É isso aí! Nesta lição exploramos os LDRs, resistores especiais que tem sua resistência elétrica alterada de acordo com a luz incidente. Até mais!

Sobre Fábio dos Reis (1317 Artigos)
Fábio dos Reis trabalha com tecnologias variadas há mais de 25 anos, tendo atuado nos campos de Eletrônica, Telecomunicações, Programação de Computadores e Redes de Dados. É um entusiasta de Unix, Linux e Open Source em geral, adora Eletrônica e Música, e estuda idiomas, além de ministrar cursos e palestras sobre diversas tecnologias em São Paulo e outras cidades do Brasil.
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6 Comentários em Curso de Eletrônica – O que é um LDR (Light Dependent Resistor)

  1. Leonardo Sousa Santos // 25/05/2016 em 17:54 // Responder

    Agradeço a generosidade em compartilhar seu conhecimento. Aprendi com a aula sobre LDR.

  2. vc é muito fera Fábio, sabe de tudo e mais um pouco eletricista guitarrista!

  3. Me ajuda algumas imagens não estão aparecendo

    • Olá Ana! O site sofreu um problema devido à atualização de plugins que deixou algumas imagens inacessíveis, mas já está sendo resolvido. As imagens deste post estão normalizadas agora. Abraço!

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